DE2559944C2 - Flaschenkapsel - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Flaschenkapsel aus einem Folienabschnitt aus wärmeschrumpfbarem Kunststoff, der mit überlappenden Enden zu einer auf den Flaschenhals aufschrumpfbaren Hülse vorgeformt ist, die in Umfangsrichtung oriemiert ist

Eine derartige Flaschenkapsel ist aus dem DE-GM 70 43 497 bekanntgeworden. Sie hat den Nachteil, daß sich bei ihrem Aufschrumpfen auf den Flaschenhals, insbesondere auf kalte Flaschen, willkürlich auf der Umfangsfläche Falten bilden, wodurch das Aussehen beeinträchtigt und ein auf die kapsel aufgebrachter Wort- und/oder Bildaufdruck verzerrt wird.

Im Zusammenhang mit schlauchförmig extrudierten Flaschenkapseln ist bekannt, diese beim Extrudieren mit Falten zu formen, die dazu dienen, flachgelegte Rohlinge mit Hilfe von Saugköpfen aufzufalten (US-PS 27 58 735). Das Material der bekannten Flaschenkapseln, das außerordentlich dünn ist (höchstens 0,01 mm), weist eine spezifische Orientierung zur besonders wirksamen Aufschrumpfung nicht auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flaschenkapsel aus einem Folienabschnitt aus wärmeschrumpfbarem Kunststoffmaterial zu schaffen, die nach dem Aufbringen und Aufschrumpfen glatt am Flaschenhals anliegt

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Material der Kapsel mindestens 0,13 mm dick ist, aus geschäumtem polymerem Kunststoff besteht und mehrere axial verlaufende, in Umfangsrichtung beabstandete Falten beidseitig des Überlappungsbereiches aufweist.

Bei der Erfindung wird von der Erkenntnis ausgegangen, daß Flaschenkapseln, die aus einem flachen Folienzuschnitt durch übereinanderlappende Enden geformt werden, bei einem Aufschrumpfen sich meist nicht völlig glatt an den Flaschenhals anlegen, auch wenn sie in Umfangsrichtung orientiert sind. Dies ist um so weniger der Fall, wenn das Material eine größere Dicke aufweist, was in anderer Hinsicht wiederum vorteilhaft ist (Bedruckung). Da die Folienabschnitte zuvor meist bedruckt sind, ergibt sich durch die Bildung unregelmäßiger Falten leicht eine Verzerrung oder sogar Unleserlichkeit der Bedruckung. Es ist daher gemäß der Erfindung vorteilhaft, gezielte Falten beidseitig der Überlappung vorzusehen, die dann nach dem Aufschrumpfan mehr oder weniger erhaben vorhanden bleiben, jedoch sicherstellen, daß der übrige Bereich der Flaschenkapsei satt am Flaschenhals anliegt, so daß ein einwandfreies Aussehen der Flaschenkapsel und eine einwandfreie Lesbarkeit der Bedruckung gewährleistet ist

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Es zeigen
Fi g. 1 eine perspektivische Darstellung einer Flasche mit einer Kapsel,

F i g. 2 eine Draufsicht auf einen Folienabschnitt für eine Kapsel,

F i g. 3 einen Schnitt entlang der Linie 3-3 der Darstellung nach F i g. 2,

Fig.4 einen Teilschnitt eines Folienabschnitts für eine Kapsel,

F i g. 5 einen Schnitt durch eine Vorrichtung zur Bearbeitung eines Folienabschnitts einer Kapsel,
Fig.6 einen Schnitt durch die Darstellung nach F i g. 5 entlang der Linie 6-6,

F i g. 7 einen Schnitt durch einen weiteren Teil einer Vorrichtung zur Behandlung eines Folieiiabschnitts einer Kapsd,

F i g. 8 eine Draufsicht auf eine Vorrichtung zum Abschneiden von Folienabschnitten für eine Kapsel,

F i g. 9 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Herstellung und dem Aufbringen einer Flaschenkapsel,

Fig. 10 einen Schnitt durch die Darstellung nach F i g. 9 entlang der Linie 10-10,

F i g. 11 einen Schnitt durch einen Vorrichtungsteil zum Verbinden der überlappenden Enden eines Folienabschnitts einer Kapsel,

F i g. 12 einen Vorrichtungsteil zum Vervollständigen einer in dem Vorrichtungsteil nach F i g. 11 gebildeten Schweißnaht,

Fig. 13 eine Draufsicht auf einen Flaschenhals mit aufgeschrumpfter Kapsel mit willkürlicher Faltung,
F i g. 14 eine Draufsicht auf einen Flaschenhals mit loe aufgesteckter Kapsel,

Fig. 15 den Flaschenhals nach Fig. 14 nach Aufschrumpfen der Kapsel,

Fig. 16 eine Draufsicht auf einen Flaschenhals mit einer weiteren Ausführungsform einer Kapsel und

Fig. 17 die Seitenansicht einer Flasche mit einer Kapsel nach dem Öffnen eines Kappenverschlusses.

Fig. 1 zeigt eine Glasflasche 10 mit einem Hals 11, der durch einen Schraubverschluß 12 verschlossen ist Der Verschluß 12 (F i g. 9) besteht aus einem Deckel 13 mit angeformtem Randabschnitt 14, der in einem unteren ringförmigen Rand 15 auf dem Hals U endet.

Eine Flaschenkapsel 16, hergestellt aus einem schrumpffähigen, geschäumten, polymeren Material, umgibt den Flaschenhals 11 und den Randabschnitt 14 des Verschlusses 12 und überbrückt die Verbindung zwischen Hals 11 und Randabschnitt 14. Das schrumpffähige polymere Material kann ein beliebiges schrumpffähiges organisches geschäumtes Thermoplast sein, das in einer Richtung hochorientiert ist (Orientierungsrichtung in Umfangsrichtung der Flasche). Ein Beispiel eines solchen Materials ist ein Schaumkunststoff in Form von hochorientiertem Folienmaterial, das im vor-

hinein mit einer Beschriftung oder einem Bild, wie bei Pos. 17 gezeigt, bedruckt wurde. Vorzugsweise sollte der Kunststoff ein geschäumtes Polystyrol, Polyethylen oder Polypropylen sein mit einer Dicke in der Größenordnung von 0,13 bis 0,51 mm bei eine· Schüttdichte von etwa 0,096 bis 0,640 g/cm³.

Die Flaschenkapsel 16 ist aus einem Folienabschnitt 16a, in F i g. 2 gezeigt, gebildet In F ι g. 2 ist die Innenseite gezeigt, d. h. die Oberfläche, welche auf die Halsfläche der Flasche 10 zu liegen kommt Der Abschnitt 16a ist aus einer Folie 16p hergestellt, deren Breite so bemessen ist, daß sie der gewünschten Höhe der Flaschenkapsel entspricht; dieser Abmessung entspricht die Seite 16c Der Folienabschnitt 16a ist in seiner Länge so bemessen, daß er den jeweils größeren Umfang des Flaschenhalses oder des Verschlusses übersteigt

Der Folienabschnitt 16a wird durch Überlappen der hinteren und vorderen Ränder 16c und t6d des Folienabschnitts zu einer Kapsel gewickelt, und die sich überlappenden Enden werden in einer axial verlaufenden Naht 18 miteinander verbunden. Der Folienabschnitt kann mit einer in Längsrichtung verlaufenden Ritzlinie 19 versehen sein. Diese Ritzlinie 19 sollte tief genug sein, um eine Schwächungslinie über den Umfang und angrenzend an den unteren Rand 15 der Verschlußkappe zu bilden. Die Linie 19 ist in F i g. 3 im Querschnitt gezeigt und hat eine Tiefe von annähernd der Hälfte der Dicke der Folie 16p, d.h. der Hälfte der Dicke des Folienabschnitts 16a.

Wie in F i g. 4 zu sehen, weist der Abschnitt 16a eine Anzahl voneinander auf Abstand gehaltener Falten 16/ und 16g auf. Die Falten 16/" und 16g sind mit Abstand voneinander so angeordnet, daß sich eine der Falten 16/ in der Nähe des vorderen Randes 16c des Abschnitts 16a und die andere Falte i6g in der Nähe des hinteren Randes 16d befindet. Wenn die vorderen und hinteren Ränder 16c und 16c/ bei 18 überlappt und verschweißt werden, dann befinden sich die Falten 16/ und i6g sehr nahe an dieser Naht, wie in Fi g. 16 gezeigt Die beiden Falten 16/und \*ig oder ggf. mehrere dieser Falten nehmen die willkürliche Faltenbildung in der Flaschenkapsel, die beim Aufschrumpfen auf den Flaschenhals 11 und den Verschluß 12 leicht auftreten, auf. Durch örtliche Begrenzung dieser Faltenbildungen auf die Falten in der Nähe der Naht 18, d. h. durch gezielte Faltung, wird ein besseres Aussehen der Flaschenkapsel erreicht und die Gesamterscheinung der Flasche verbessert.

In der weiteren Ausführungsform nach den Fig. 14 und 15 weist die Kapsel Falten 16/und 16g- auf, die in dem Folienabschnitt 16a so verteilt sind, daß sie etwa diametral einander gegenüberliegen (F i g. 14). Nach dem Aufschrumpfen bleiben die Falten auf den gegenüberliegenden Seiten der Flasche und dem Verschluß (F ig. 15).

Fig. 13 ist eine Darstellung einer Faltenbildung, wie sie häufig bei einer nicht vorgefalteten Flaschenkapsel auftritt, wenn sie auf eine mit einem Erzeugnis gefüllte Flasche bei Raumtemperatur aufgesetzt wird und anschließend aufgeschrumpft wird. Man nimmt an, daß die willkürliche Faltung (gezeigt bei Pos. 65 in Fig. 13) durch das Aufschrumpfen der Kapsel auf eine kalte Flasche verursacht wird; diese willkürliche Faltung 65 erscheint beliebig auf der Umfangsfläche der Kapsel und verzerrt das Bild der Kapsel oder beeinträchtigt es in anderer Weise. Bei den Ausführungsformen gemäß Fi g. 14 bis 16 werden derartige Faltenbildungen örtlich begrenzt und so gesteuert, daß ein gutes Aussehen der Falschenkapsel erzielt wird. Der Ausdruck kalte Flasche bedeutet eine gefüllte Flasche «on Raumtemperatur oder einer unter der Siedetemperatur des Wassers liegenden Temperatur. Bei der praktischen Durchführung des Aufschrumpfens des thermoplastischen Schaumkunststoffs auf Flaschen ist festgestellt worden, daß eine vorherige Erwärmung der Glas- oder Flaschenober fläche über etwa 105⁰C hinaus eine Faltenbildung verhindert; wenn jedoch die Flasche mit einem Erzeugnis, wie beispielsweise einem Nahrungsmittel oder einem

ίο Getränk, gefüllt ist, dann ist ein Vorwärmen der Flasche auf diese Temperatur nicht durchführbar.

Es wird nunmehr Bezug genommen auf die F i g. 4 bis 7. Die Folie 16p aus dem thermoplastischen Schaumkunststoff wird von einem Vorrat (nicht gezeigt) von im vorhinein bedruckter Ausgangsfolie zugeführt und läuft dabei über eine Rolle 20, die auf einer senkrechten Weile 21 gelagert ist Wenn gewünscht, kann auf ihrer Rückseite bzw. der nicht bedruckten Oberfläche eine Schwächungslinie 19 eingeformt werden, und zwar durch ein in einer stationären Halteeinrichtung 23 getragenes Messer 22. Das Messer 22 ist in einer Längsnut eines Führungskörpers 24 befestigt, der zwischen den Seiten 25 und 26 des Halters 23 gehalten und normalerweise durch Federn 27 und 28 in der Stützplatte 29 nach außen gedrückt wird. Das Messer 22 wird in Längsrichtung auf dem Führungskörper 24 durch einander gegenüberliegende Einstellschrauben 30 bzw. 31 eingestellt, die in die Saiten 25 und 26 eingeschraubt und jeweils durch eine Verriegelungsmutter 32 in Stellung gehalten werden. Diese Einstellung gleicht eine Abnutzung in dem Messer 22 aus. Das Messer 22 wird gegenüber einer ringförmigen Ausnehmung 33 in der Walze 20 gelagert (F i g. 6), und sowie die Folie 16p über die Rolle 20 getrieben wird, wird die Ritzlinie 19 ununterbrochen in Längsrichtung der Folie in der richtigen Höhe geformt

Nach der Walze 20 bewegt sich die Folie 16p zwischen Rollen 34 und 35 hindurch, die ebenfalls mittels senkrechter Wellen drehbar sind. Die Rolle 34 ist mit einer Faltvorrichtung 36 versehen, welche sich axial über die Walze erstreckt Die Vorrichtung 36 ist (nach F i g. 2,4 und 16) mit zwei in engem Abstand zueinander angeordneten Faltspitzen 37 und 38 versehen; sie wird durch Schrauben 39 in der Ausnehmung der Rolle 34 gehalten. Eine Oberflächenschicht 40 der Rolle 35 ist aus relativ nachgiebigem Material hergestellt, wie beispielsweise Gummi, was einen Bruch des mehr oder weniger zusammengedrückten Folienmaterials durch Scheitel der Spitzen 37 und 38 verhindert.

Wie F i g. 8 zeigt, wird die Folie 16p danach über eine Vorschubtrommel 41 geführt und von einer vorderen Vakuumöffnung 42 erfaßt, die mit einem oberhalb der Trommel gelagerten stationären Vakuumsaugstutzen 43 verbunden ist. Die Trommel 41 wird auf einer senkrechten Welle 44 mit einer Geschwindigkeit, die über der Laufgeschwindigkeit der Folie 16p liegt, bis zu diesem Punkt gedreht. Dies erzeugt einen Spannungszustand in der Folie 16p auf der Trommel 41 und verursacht einen gewissen Schlupf zwischen diesen beiden Teilen. Ein auf die Lineargeschwindigkeit der Folie 16p abgestimmtes umlaufendes Mescer 45 trägt eine senkrechte Messerschneide 46, welche die Folie in Querrichtung auf der Trommel 41 schneidet und Folienabschnitte 16a von richtiger Länge, wie in F i g. 2 gezeigt, von der Folie abschneidet Die Folienabschnitte werden über die Vorschubtrommel 41 weiterbewegt, so daß die bedruckte Oberfläche derselben der Trommelumfangsfläche zunächst liest Mit anderen Worten, der Schnitt

wird an der Rückseite der Folie 16p geführt. Unmittelbar vor dem Messer 46 hält eine zweite Vakuumöffnung 47 den Folienabschnitt an seinem Platz, und zwar mittels eines durch den Kanal 48 angeschlossenen Vakuums, das gerade seine Verbindung mit dem Vakuumstutzen 43 unterbricht.

Der Folienabschnitt 16a, der sich jenseits des Messers 46 auf der Vorschubtrommel 41 befindet, wird mit seinem vorderen Rand 16c um den Dorn 49 eines umlaufenden Revolverkopfes gewickelt, der gleichzeitig den Folienabschnitt aufwickelt und von der Vorschubtrommel abzieht

Die verschiedenen Dorne 49 sind ein Teil der in Fig. 11 und 12 schematisch dargestellten Vorrichtung. Der Abschnitt 16a wird in der Nähe des vorderen Randes 16c mittels Vakuum auf dem Dorn 49 gehalten, und der Dorn 49 wird im Uhrzeigersinn (Fig. 11) gedreht, während er sich auf einem bogenförmigen Weg längs einer Führungsschiene 50 bewegt, die den nicht aufgewickelten hinteren Teil des Abschnitts 16a steuert Die Vorrichtung weist eine Luftdüse 51 auf, welche sich über einen Stutzen 52 zur Vorrichtung bewegt und heiße Luft erhält. Der Stutzen 52 ist in der Vorrichtung stationär angeordnet, und die Düse 51 bewegt sich auf einem bogenförmigen Weg an ihm vorbei, um eine Verbindung herzustellen und die heiße Luft der Düsenspitze zu dem Zeitpunkt zuzuführen, an dem der Folienabschnitt nahezu auf den Dorn aufgewickelt ist und sich in dem in F i g. 11 gezeigten Zustand befindet, in welchem die Enden überlappt sind Die heiße Luft wird durch die Düsenspitze 51 in den Zwischenraum zwischen die überlappten Enden 16c und 16c/ des Abschnitts eingeführt Danach fährt der Dorn 49, wenn genügend Wärme durch die Düse aufgebracht worden ist, fort sich zu drehen. Die Enden werden schließlich bei einer nachfolgenden Bewegung des Doms 49, bei der die überlappten Enden mit einer Rolle 53 (Fig. 12) zusammengedrückt werden, fest miteinander verbunden. Die Rolle 53 ist auf einem senkrechten Drehzapfen 54 und einer Konsole 55 gelagert, die einen Teil einer Federlagerung 56 bildet (schematisch gezeigt). Wenn der Dorn und die Kapsel sich an der Rolle 53 vorbeibewegen, dann drückt die Rollenfläche auf die Naht der Kapsel und bringt die erhitzten Abschnitte des Kunststoffs in eine fest Verbindung.

F i g. 9 zeigt die Herstellung und das Aufbringen einer Kapsel auf eine Flasche in schematischer Darstellung. Wie im oberen Bereich der Figur gezeigt, wird ein abgeschnittener Folienabschnitt 16a auf einem Dorn 49 aufgewickelt und verschweißt, wie bereits beschrieben, und danach in einer Richtung senkrecht nach unten von dem Dorn 49 abgestreift Die Flasche 10 mit Verschluß 12 wird zunächst an einer Düse 57 zum Aufbringen von Klebstoff vorbeigeführt Von der Düse 57 wird ein Fleck 58 aus heißschmelzendem Klebstoff auf die Oberfläche des Halses 11 in einem Bereich, auf welchen die Flaschenkapsel 16 aufgebracht werden soll, aufgespritzt oder aufgesprüht.

Danach werden auf Flaschenhals 11 und Verschluß 12 eine Kapsel 16 aufgestreift bis zu einer Lage, bei der die ringförmige Ritzlinie 19 an der Innenseite der Kapsel 16 an oder gerade unterhalb der unteren Kante 15 des Kappenrandes 14 liegt. Während sich die Kapsel in dieser Stellung auf dem Flaschenhals 11 und dem Verschluß 12 befindet, wird die Flasche an einer Heizeinrichtung 60, vorzugsweise einer elektrischen Infrarotheizeinrichtung, vorbeigeführt Während der Bewegung an dieser Heizeinrichtung 60 vorbei werden die Flaschen 10 durch Berührung ihrer Seitenwand mit einem sich bewegenden Riemen 61 gedreht, der sich entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung der Flaschen 10

bewegt. Eine andere Heizvorrichtung kann eine übliche Tunnelkonstruktion sein, durch weiche die mit Kapseln versehenen Flaschen hindurchgeführt und durch die umgewälzte Heißluft oder dergleichen erwärmt werden. Ungeachtet der Art der Heizung wird das Kapselmate-

rial von außen genügend erwärmt, um auf dem Hals und dem Verschluß eng anliegend aufzuschrumpfen, wie rechts in F t g. 9 gezeigt.

In dieser Schrumpfphase wird durch das Vorfalten des Kapselmaterials eine einwandfreie sitzende Kapsel

gebildet Die von außen, also nur von einer Seite auf das schrumpffähige Material aufgebrachte Wärme, führt zu einem Differential in der Schrumpfgeschwindigkeit des Materials über seine Dicke. Da das Material geschäumt oder zellförmig ist, wirkt es auch als ein Wärmeisolator und verzögert die Übertragung von Wärme in Richtung auf die Innenseite. Das Vorfalten der Kapseln verhindert um so mehr die hierbei sonst zwangsläufig auftretende willkürliche Faltenbildung.

Wie bereits erwähnt, kann die Kapsel nur mit Falten 16/(Fig. 10), versehen sein, wobei die Falten 16/über die Länge der Kapselrohlingslänge solchen Abstand voneinander haben, daß sei eine Lage entsprechend der Darstellung in den Fig. 14 und 15 einnehmen. Die Anzahl der erforderlichen Falten läßt sich für eine gegebene Kapsellänge, für eine bestimmte Form und eine bestimmte Form der Flasche sowie ein bestimmtes Kapselmaterial empirisch ermitteln. Es ist festgestellt worden, daß bei Flaschhälsen kleinerer Größe mehrere Falten vorteilhaft sind, d. h. bis zu sechs Falten je Kapsel.

Der Extremfall wäre eine vollständig gefaltete (gewellte) Kapsel, in welcher sich die Falten kontinuierlich über ihren Umfang wiederholen.

Es wird noch auf die F i g. 17 Bezug genommen, in der die Wirkung der weiter vorn erwähnten Ritzlinie 19 gezeigt ist Beim Drehen des Verschlusses 12 wird die Flaschenkapsel 16 ringförmig in der Ritzlinie 19 durchtrennt und in zwei Teile geteilt, & h. in einen oberen Teil auf der Verschlußkappe 12 und einen unteren Teil, der an den Flaschenhals angeklebt ist Die Kappe kann erneut aufgebracht werden, und die Kapselbedruckung usw. bleibt erhalten; jedoch zeigt die Trennlinie, daß die Flasche geöffnet worden ist

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Flaschenkapsel aus einem Folienabschnitt aus wärmeschrumpfbarem Kunststoff, der mit überlappenden Enden zu einer auf den Flaschenhals aufschrumpfbaren Hülse vorgeformt ist, die in Umfangsrichtung orientiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Material der Kapsel (16) mindestens 0,13 mm dick ist, aus geschäumtem polymerem Kunststoff besteht und mehrere axial verlaufende, in Umfangsrichtung beabstandete Falten (16/; g) beidseitig des Überlappungsbereichs (18) aufweist

2. Flaschenkapsel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialdicke zwischen 0,13 und 0.51 mm beträgt

3. Flaschenkapsel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus geschäumtem Polystyrol gebildet ist

4. Flaschenkapsel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Falten (16i g) in der Nähe der Naht (18) befinden.

5. Flaschenkapsel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Falten (16/i g) diametral gegenüberliegen.